Composition vectorielle de deux champs perpendiculaires

Difficile
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Énoncé

Deux charges ponctuelles et sont placées respectivement en et en . Un point est tel que , , et l'angle .
Deux charges et un point formant un triangle rectangleSchéma de deux charges ponctuelles positives placées en deux points A et B, et d'un troisième point M tel que le triangle AMB soit rectangle en M. Les trois points sont reliés par des traits de construction en pointillés, et un petit carré marque l'angle droit en M. Deux cotes donnent les longueurs des deux côtés de l'angle droit. Les champs créés en M par chacune des deux charges ne sont pas tracés : les construire, puis composer leur somme vectorielle, est précisément le travail demandé.Deux charges et un point formant un angle droitLe triangle AMB est rectangle en M : les deux champs y sont perpendiculaires+q₍A₎ en A+q₍B₎ en BMAM = 8 cmBM = 6 cmDonnéesq₍A₎ = q₍B₎ = 4×10⁻⁸ CAM = 8 cm ; BM = 6 cmangle AMB = 90°champ résultant : à construireLes deux champs ne sont pas tracés : les construire est la question.
L'angle droit en M rend les deux champs perpendiculaires : leur somme se calcule alors par le théorème de Pythagore.
1) Calculer les normes et des champs créés respectivement par et au point . 2) Justifier que et sont perpendiculaires en . 3) En déduire la norme du champ résultant au point , puis l'angle que fait avec .

Indices

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1 Indice 1
Le champ créé en $M$ par chaque charge est porté par la droite qui la joint à $M$, et s'éloigne d'elle puisque les deux charges sont positives. L'angle droit en $M$ les rend donc perpendiculaires.
2 Indice 2
Deux vecteurs perpendiculaires se composent par Pythagore : $E = \sqrt{E_A^{2} + E_B^{2}}$. L'angle avec $\vec{E}_B$ se lit ensuite par la tangente du rapport des deux normes.

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La méthode — par où commencer

Le champ créé en par chaque charge est porté par la droite qui la joint à , et s'éloigne d'elle puisque les deux charges sont positives. L'angle droit en les rend donc perpendiculaires.

Deux vecteurs perpendiculaires se composent par Pythagore : . L'angle avec se lit ensuite par la tangente du rapport des deux normes.

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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